S rychlým rozvojem optoelektronické technologie se hybridní desky plošných spojů s fotonickými integrovanými obvody, jakožto klíčový nosič spojující fotonické čipy a elektronické systémy, stávají klíčovými součástmi pro překonání překážek výkonu ve špičkových -oborech, jako je komunikace, snímání a kvantové výpočty. Na rozdíl od tradičních desek plošných spojů, které přenášejí pouze elektrické signály, musí hybridní plošné spoje s fotonickým integrovaným obvodem současně zajišťovat nízkoztrátový přenos fotonických signálů a stabilní propojení elektrických signálů. Jejich technické vlastnosti a požadavky na zpracování jsou složitější a jejich podpůrná role v rozvoji průmyslu je stále významnější.
Základní technické vlastnosti hybridních desek plošných spojů s fotonickým integrovaným obvodem: Základní hodnota hybridních desek plošných spojů s fotonickým integrovaným obvodem spočívá v dosažení koordinovaného přenosu a účinné integrace dvou signálů prostřednictvím speciální struktury „optické-elektrické fúze“. Z hlediska výběru materiálu tyto desky plošných spojů vyžadují speciální materiály s nízkou dielektrickou ztrátou a vysokou tepelnou vodivostí-například vysokofrekvenční desky{3}} mohou snížit útlum fotonického signálu během přenosu a zajistit komunikační rychlost optického modulu; zatímco technologie hybridní dielektrické laminace dokáže přesně kombinovat materiály s různými vlastnostmi (jako je nosný substrát a optické přenosové médium), které splňují požadavky na strukturální stabilitu bez ovlivnění kvality přenosu fotonických signálů.
Pokud jde o strukturní uspořádání a přizpůsobení procesu, hybridní PCB s fotonickým integrovaným obvodem vykazují vlastnosti „vysoké přesnosti a vysoké integrace“. K dosažení přesného dokování optoelektronických komponent potřebuje deska plošných spojů extrémně vysokou přesnost zarovnání mezi vrstvami, aby se zabránilo ztrátě optického signálu v důsledku přemístění; současně je klíčové použití technologie mikrovia, protože laserové vrtání s extrémně malými otvory umožňuje propojení s vysokou-hustotou a poskytuje možnost miniaturizace optoelektronických zařízení. Stabilita řízení impedance dále přímo ovlivňuje koordinovaný provoz elektrických a optických signálů. Pro kontrolu tolerancí impedance v přísných mezích jsou zapotřebí rafinované procesy, aby se zabránilo kolísání výkonu způsobenému rušením signálu.
Klíčové výzvy při výrobě fotonických integrovaných obvodů hybridních PCB
Proces výroby hybridních PCB s fotonickým integrovaným obvodem čelí třem hlavním výzvám: kompatibilitě materiálů, koordinaci procesů a kontrole kvality. Zaprvé je zde problém přizpůsobení speciálních materiálů. Různé materiály mají výrazně odlišné fyzikální vlastnosti-, například dielektrický materiál používaný pro přenos fotonického signálu může mít zvláštní koeficient tepelné roztažnosti. Během laminace musí být teplota a tlak přesně řízeny, aby se zabránilo deformaci desky nebo oddělení mezivrstvy v důsledku nerovnoměrného smršťování materiálu. Aplikace materiálů, jako je silná měděná fólie, vyžaduje procesy leptání s vyšší přesností, aby se zabránilo nerovnoměrné tloušťce vrstvy mědi v ovlivnění vedení proudu a odvodu tepla.
Za druhé, požadavky na koordinaci více fází procesu jsou extrémně vysoké. Hybridní PCB s fotonickým integrovaným obvodem často vyžadují integraci více speciálních procesů. Například pryskyřičné ucpávky musí zajistit úplné zaplnění otvorů bez vzduchových bublin, aby se zabránilo ovlivnění cesty přenosu signálu; procesy stupňovité drážky a zapuštěné díry musí být přesně sladěny s požadavky na montáž součástí, protože rozměrové odchylky mohou bránit správné montáži součásti. Kromě toho musí výběr povrchových nátěrů brát v úvahu jak elektrický výkon, tak kompatibilitu. Například bezproudové pokovování niklem-palladiem-musí zajistit jednotnost, aby byly splněny požadavky na nízký kontaktní odpor optoelektronických zařízení. To vyžaduje, aby poskytovatel zpracovatelských služeb měl vyspělé schopnosti procesní integrace.
Konečně, kontrola kvality je mnohem náročnější než u konvenčních PCB. Výkonové vady hybridních PCB pro fotonické integrované obvody mohou přímo vést k selhání optoelektronických systémů. Proto je nutné zavést komplexní systém sledování kvality-z testování výkonnosti surovin po dodání, aby bylo zajištěno, že speciální materiály splňují technické normy; k online kontrole během výroby pomocí-vysoce přesného vybavení k identifikaci vad obvodu, odchylek clony a dalších problémů; každý krok musí být přesně řízen, aby se eliminovala rizika kvality.
Průmyslová aplikační hodnota fotonických hybridních PCB s integrovanými obvody
V oblasti komunikací jsou hybridní PCB s fotonickými integrovanými obvody hlavními součástmi základnových stanic 5G/6G a optických komunikačních modulů. Jejich charakteristiky s nízkou ztrátou signálu zajišťují stabilní-přenos vysokofrekvenčních signálů na dlouhé vzdálenosti-, což komunikačním sítím pomáhá dosáhnout vyšší šířky pásma a nižší latence. V oblasti lékařského vybavení mohou vysoce-přesné diagnostické přístroje (jako jsou zobrazovací zařízení a biochemické analyzátory) vybavené tímto typem desek plošných spojů zlepšit přesnost a-výkon testovacích dat v reálném čase prostřednictvím přesné koordinace optických a elektrických signálů. V oblasti kvantového počítání a snímání podporuje vysoká integrace a nízké interferenční charakteristiky hybridních PCB fotonických integrovaných obvodů stabilní provoz kvantových čipů a posouvá kvantovou technologii z laboratoře do praktických aplikací.
S neustálým zlepšováním požadavků na výkon v oblasti špičkové{0}}elektroniky bude poptávka na trhu po hybridních deskách plošných spojů s fotonickými integrovanými obvody nadále růst, což také klade vyšší požadavky na technickou sílu a možnosti služeb poskytovatelů zpracovatelských služeb. Shenzhen Pulin Circuit Co., Ltd. je již mnoho let hluboce zapojena do oblasti zpracování PCB. Nejenže dokáže zpracovávat různé speciální materiály (jako jsou vysoko-frekvenční desky, smíšená dielektrika, tlustá měděná fólie atd.), ale také ovládá klíčové procesy, jako jsou mikrovia, pryskyřice a stupňovité drážky. Prostřednictvím propracovaných procesních řešení a účinných doručovacích systémů může poskytovat spolehlivou podporu pro zpracování hybridních PCB s fotonickými integrovanými obvody a pomáhat zákazníkům inovovat a vyvíjet se v oblasti špičkové-elektroniky.